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viernes, 9 de septiembre de 2011

Limoneno (D-Limonene)





El limoneno es una sustancia natural que se extrae del aceite de las cáscaras de los cítricos y que da olor característico a las naranjas y los limones. Pertenece al grupo de los terpenos, en concreto a de los limonoides, que constituyen una de las más amplias clases de alimentos funcionales y fitonutrientes, funcionando como antioxidantes.

Posee un centro quiral, concretamente un carbono asimétrico. Por lo tanto existen dos isómeros ópticos: el d-limoneno y el l-limoneno. La nomenclatura IUPAC correcta es R-limoneno y S-limoneno, respectivamente, pero se emplean más los prefijos d y l.

El limoneno puede ser destilado de este aceite por diferentes técnicas y usado en alimentación y como desengrasante natural. Los procesos de extracción y destilación son realizados en todas las regiones productoras de cítricos del mundo para satisfacer el aumento de demandas. Recientemente, se ha sugerido la energía de microondas para su destilación azeotrópica utilizándose para la extracción de grasas y aceites, considerándose esta técnica como un método eficaz, ya que ofrece tiempos de extracción cortos (sólo 30 minutos frente a 3 h en el método convencional), además supone un bajo coste y con una baja producción de subproductos (en comparación con la destilación convencional).

Propiedades

El limoneno es un líquido incoloro a temperatura ambiente. La pureza del d-limoneno comercial es aproximadamente del 90-98%, las impurezas son principalmente monoterpenos. Al tratarse de dos isómeros, sus olores son distintos ya que el d-limoneno huele a limón mientras que el l-limoneno huele a pino.

El limoneno es inflamable a una temperatura superior a 48ºC, pero no tóxico. Su solubilidad en agua es muy baja, siendo su densidad de 0,84g/ml. Debe mantenerse en un lugar fresco, seco y bien ventilado, fuera de la luz solar directa y el envase perfectamente cerrado para evitar su oxidación.

Toxicidad

El limoneno y sus productos de oxidación son irritantes respiratorios y de la piel. La mayoría de los casos de irritación se deben a exposición industrial a largo plazo al compuesto puro, como en el desengrasado o preparación de pinturas. No hay evidencia de carcinogenicidad o genotoxicidad en seres humanos. Además, el limoneno puede ser oxidado en ambientes húmedos a carvona, que se trata de una sustancia tóxica. El d-limoneno es biodegradable, pero debido a su bajo punto de inflamación, debe ser tratado como residuo peligroso para su eliminación.

Usos

En los últimos años ha adquirido una singular importancia debido a su demanda como disolvente biodegradable. Aparte de disolvente industrial también tiene aplicaciones como componente aromático y es ampliamente usado para sintetizar nuevos compuestos.

Puesto que es un derivado de los cítricos, el limoneno se considera un agente de transferencia de calor limpio y ambientalmente inocuo con lo cual es utilizado en muchos procesos farmacéuticos y de alimentos.

El limoneno está encontrando un amplio uso en la industria de productos de limpieza del hogar, industria alimentaria y cosmética, en parte, porque su aroma es agradable. También es usado, por ejemplo, en disolvente de resinas, pigmentos, tintas, pinturas, en la fabricación de adhesivos, como aditivo en fragancias, en fluidos refrigerantes, como control de olores, etc. También es usado por las industrias farmacéutica y alimentaria como aromatizante y para dar sabor, siendo usado, por ejemplo, en la obtención de sabores artificiales de menta y en la fabricación de dulces, goma de mascar, bebidas y especias.

El limoneno también es utilizado como insecticida para repeler o matar hormigas, pulgones, cochinillas, moscas, ácaros, cucarachas, avispas, rosales, plantes ornamentales… ya que no es tóxico para los seres humanos y animales domésticos, ni perjudicial para la jardinería, plantas de interior ni para el medio ambiente, por lo que se puede usar en hogares, oficinas y colegios. Siendo la composición del insectida: d-limoneno, un disolvente hidrófilo no tóxico y un agente emulsionante no tóxico para poder solubilizar el d-limoneno en dicho disolvente.

El hecho de que tenga tan poca miscibilidad con el agua significa que es empleado como desengrasante flotante para uso en estaciones de bombeo de aguas residuales y como desengrasante de piezas y de tanques de inmersión. En aplicaciones desengrasantes, su relativamente alto poder de disolvente implica el uso de pequeños volúmenes. Sin embargo, a causa de su baja volatilidad, los tiempos de secado son normalmente más largos que para los disolventes clorados más comúnmente usados. El d-limoneno está siendo considerado como un sustituto del metil etil cetona, acetona, tolueno, xileno y muchos disolventes clorados (hidrocarburos clorados y clorofluorocarbonos). Sin embargo, en aplicaciones de síntesis química, la reactividad del doble enlace C=C debe ser tenida en cuenta. También existe la preocupación de que esto podría conducir a la degradación del disolvente.

El limoneno ha sido usado recientemente en la extracción de aceite de salvado de arroz como una alternativa al hexano, el cual es comúnmente usado en tales procesos. El rendimiento y calidad del aceite crudo de salvado de arroz obtenido a partir de la extracción con limoneno es casi equivalente al obtenido usando hexano. Además, el disolvente es potencialmente reciclable en estos procesos

El limoneno también ha sido explotado con resultados interesantes en química de polímeros, pero queda por ver si su quiralidad puede ser usada para inducir efectos similares en síntesis de moléculas pequeñas.

Varios productos y productos intermedios pueden ser sintetizados a partir del limoneno, pero quizás el más importante es el p-cimeno (a través de la deshidrogenación catalítica del limoneno), que tiene aplicación en fragancias, polímeros (PET), industria farmacéutica y como disolvente.

Otro componente derivado del limoneno de gran interés es el alcohol perílico, un monoterpenos cíclico que se encuentra en muy baja cantidad en aceites esenciales de lavanda, hierbabuena, menta y alcaravea. Se trata de un agente relativamente no tóxico usado para pruebas preclínicas debido a sus propiedades terapéuticas.

Recientes estudios parecen apuntar que el limoneno tiene efectos anticancerígenos. Incrementa los niveles de enzimas hepáticos implicados en la detoxificación de carcinógenos. La glutationa S--transferasa (GST) es un sistema que elimina carcinógenos. El limoneno parece promover el sistema GST del hígado y los intestinos atenuando el efecto dañino de los carcinógenos. Estudios en animales demuestran que limoneno en la dieta reduce el crecimiento tumoral en mamíferos.

IUPAC: 1-methyl-4-(1-methylethenyl)-cyclohexene

SINONIMOS: 4-isopropenyl-1-methylcyclohexene; Racemic; DL-limonene; dipentene

CAS: 5989-27-5

SUBPARTIDA: 2902.19